Изучение физико-географических и геолого-структурных условий межгорной впадины Хэйхэ. Исследование закономерностей строения гидрогеологического разреза и распределения геофильтрационных параметров водоносного комплекса рыхлых четвертичных отложений.
Аннотация к работе
Министерство образования и науки РФ Астраханский государственный университет Кафедра геологии и геохимии горючих ископаемыхВ тоже время, ряд вопросов оценки ресурсов подземных вод и закономерностей их формирования в межгорных артезианских бассейнах разработан относительно слабо. В предыдущих работах недостаточно полно охарактеризованы основные составляющие баланса питания и разгрузки подземных вод четвертичного водоносного комплекса: величины поглощения стока малых рек в предгорной зоне системы Циляныпань, наличие или отсутствие подземного притока из горного обрамления бассейна, распределение по площади величин питания грунтовых вод за счет инфильтрации атмосферных осадков (конденсации), а также фильтрации из распределительных каналов и на массивах орошения, распределение величин разгрузки грунтовых вод испарением и транспирацией. Решение этих вопросов для территории межгорного артезианского бассейна среднего течения реки Хэйхэ имеет принципиальное значение для исследования основных закономерностей формирования и разработки принципов оценки ресурсов подземных вод аналогичных районов Китая с целью их рационального использования и охраны. Промышленное, сельскохозяйственное и коммунальное водоснабжение на территории осуществляется за счет использования поверхностных вод двух транзитных рек: Хэйхэ и ее притока Лиюаньхэ и подземных вод. В результате этих исследований было выяснено, что 1) артезианский бассейн Хэйхэ ограничен непроницаемыми горными обрамлениями во всех сторонах, кроме северо-западной границы; 2) основным водоносным горизонтом является комплекс четвертичных отложений мощностью от 100 до 800 м; 3) охарактеризованы общие закономерности изменения геофильтрационных свойств водовмещающих пород, условий формирования подземных вод и их химического состава; 4) предварительно количественно оценены главные источники питания подземных вод, представленные поглощением речных вод и из оросительных сетей каналов, инфильтрации атмосферных осадков (и конденсацией); 5) основные виды разгрузки: родниковый, русловой, эвапотранспирация и эксплуатация; и оценены естественные и эксплуатационные ресурсы подземных вод по данным, имеющимся на тот период.Исследуемая территория, представляющая собой предгорный шлейф северного склона системы Циляньшань, расположена в северно-западной части Китая. Это типичная межгорная впадина, ограниченная на юге и юго-западе горами Циляньшань с абсолютными отметками рельефа до 2500-4500 м, на севере и северо-востоке - горной системой Луншоушань-Хэлишань с отметками поверхности до 1400-2500 м.Количество атмосферных осадков изменяется относительно мало, уменьшаясь с юго-востока на северо-запад от 130 до 100 мм/год при средней величине 115 мм/год.В южной высокогорной зоне Циляньшань формируется множество малых и больших рек, из которых наиболее крупой является Хэйхэ и ее приток Лиюаньхэ. Она берет свое начало в южной высокогорной зоне системы Циляньшань, где формируется основной объем речного стока, протекает через всю впадину с юго-запада на север, в пункте Чжэнися выходит из межгорной впадины в равнину Эцзина и теряет поверхностный сток на территории автономного района Внутренней Монголии. Средний многолетний расход реки в пункте Инлуося (на выходе из горной системы) составляет 4,25.106 м3/сут.Горная система Циляньшань в Центральной Азии на территории Китая состоит из ряда высоких параллельных хребтов и разделяющих их межгорных впадин. С севера и северо-востока Циляньшань ограничена пустыней Алашань, по границе которой проходит так называемый Ганьсуйский коридор (или коридор Хэси), а на юго-западе и западе - бессточной Цайдамской впадиной, которая на значительном протяжении является соляной пустыней.В пределах горного обрамления впадины Хэйхэ распространены горные породы широкого геохронологического диапазона - от докембрия до современных четвертичных отложений различного генезиса.В пределах рассматриваемой территории четвертичные отложения развиты повсеместно, но их распространение, генезис, литологический состав и мощности существенно различны в пределах горного обрамления и на территории собственно межгорной впадины Хэйхэ.На склонах южного горного обрамления четвертичные отложения представлены песками и супесями, являющимися аллювиальными отложениями горных рек голоценового возраста, делювиальными и эоловыми отложениями (лесс, супеси) верхнего плейстоцена. На склонах северного горного обрамления, в связи с отсутствием постоянных поверхностных водотоков, четвертичные отложения преимущественно представлены лессами эоловых отложений голоцена и верхнего плейстоцена. Мощность этих отложений составляет менее 30 м. На территории межгорной впадины Хэйхэ комплекс отложений четвертичного возраста образует верхний структурный этаж, мощность которого в южной части впадины достигает 600-800 м, сокращаясь в северной части до 100-200 м и менее, и полностью выклиниваясь в северном впадины.
План
Оглавление
Введение
Глава 1. Физико-географический очерк межгорной впадины Хэйхэ
1.1 Орография и геоморфология
1.2 Климат
1.3 Гидрография
Глава 2. Геологическое строение межгорной впадины Хэйхэ
2.1 Тектоника
2.2 Геология дочетвертичных образований
2.3 Четвертичные отложения
Глава 3. Гидрогеологические условия межгорного артезианского бассейна Хэйхэ
3.1 Строение гидрогеологического разреза бассейна
3.2 Формирование подземных вод
3.3 Формирование химического состава подземных вод
Глава 4. Обоснование балансово-гидрогеодинамической модели межгорного артезианского бассейна Хэйхэ
4.1 Структура баланса потока подземных вод
4.2 Количественная оценка элементов баланса подземных вод
4.3 Гидродинамические параметры модели
4.4 Верификация балансово-гидродинамической модели
Глава 5. Оценка ресурсов подземных вод межгорного артезианского бассейна Хэйхэ
5.1 Естественные ресурсы подземных вод
5.2 Естественные запасы подземных вод
5.3 Эксплуатационные запасы подземных вод
Заключение
Список литературы
Введение
В настоящее время изучение закономерностей формирования и региональная оценка ресурсов подземных вод в масштабах 1: 100 ООО - 1: 200 ООО является одним из основных видов исследований, выполняемых при оценке прогнозных эксплуатационных запасов подземных вод. Такие исследования широко проводятся как на территории России, так и на территории КНР. В тоже время, ряд вопросов оценки ресурсов подземных вод и закономерностей их формирования в межгорных артезианских бассейнах разработан относительно слабо.
Применительно к межгорному артезианскому бассейну Хэйхэ это касается исследования общих закономерностей строения гидрогеологического разреза и распределения фильтрационных параметров рыхлых отложений основного водоносного комплекса. В предыдущих работах недостаточно полно охарактеризованы основные составляющие баланса питания и разгрузки подземных вод четвертичного водоносного комплекса: величины поглощения стока малых рек в предгорной зоне системы Циляныпань, наличие или отсутствие подземного притока из горного обрамления бассейна, распределение по площади величин питания грунтовых вод за счет инфильтрации атмосферных осадков (конденсации), а также фильтрации из распределительных каналов и на массивах орошения, распределение величин разгрузки грунтовых вод испарением и транспирацией.
Решение этих вопросов для территории межгорного артезианского бассейна среднего течения реки Хэйхэ имеет принципиальное значение для исследования основных закономерностей формирования и разработки принципов оценки ресурсов подземных вод аналогичных районов Китая с целью их рационального использования и охраны.
Межгорная впадина Хэйхэ, имеющая площадь порядка 8 400 км2, является важным промышленно-сельскохозяйственным районом Северо-западного Китая. В связи с особенностями климатических условий территории, являющейся районом с аридным климатом, развитие народного хозяйства на территории впадины в решающей степени определяется наличием и возможностью использования водных ресурсов.
Общая величина потребления водных ресурсов по состоянию на 2004 год составляет 652,1 -10 м /сут [71]. Промышленное, сельскохозяйственное и коммунальное водоснабжение на территории осуществляется за счет использования поверхностных вод двух транзитных рек: Хэйхэ и ее притока Лиюаньхэ и подземных вод. По состоянию на 2004 год в общем балансе водопотребления использование подземных вод составляет 123,3-104м3/сут (19 % от общей потребности в воде).
Систематические гидрогеологические исследования на территории впадины Хэйхэ, были начаты с 60-х годов прошлого века. В результате этих исследований было выяснено, что 1) артезианский бассейн Хэйхэ ограничен непроницаемыми горными обрамлениями во всех сторонах, кроме северо-западной границы; 2) основным водоносным горизонтом является комплекс четвертичных отложений мощностью от 100 до 800 м; 3) охарактеризованы общие закономерности изменения геофильтрационных свойств водовмещающих пород, условий формирования подземных вод и их химического состава; 4) предварительно количественно оценены главные источники питания подземных вод, представленные поглощением речных вод и из оросительных сетей каналов, инфильтрации атмосферных осадков (и конденсацией); 5) основные виды разгрузки: родниковый, русловой, эвапотранспирация и эксплуатация; и оценены естественные и эксплуатационные ресурсы подземных вод по данным, имеющимся на тот период.
Тем не менее, в связи с размерами артезианского бассейна Хэйхэ и сложностью его геологического строения до настоящего времени гидрогеологические условия бассейна и закономерности формирования ресурсов подземных вод изучены относительно слабо и в большинстве случаев рассматриваются весьма схематически. Среди элементов баланса потока подземных вод, инфильтрационное питание за счет атмосферных осадков и конденсации , поглощение из площадных сетей оросительных каналов и орошаемых полей (Qop), эвапотранспирационная разгрузка {Que) и фильтрационные потери из р. Лиюаньхэ были оценены условно и ориентировочно.
В соответствии с этим целью настоящей работы являлось изучение закономерностей формирования структуры и баланса потока подземных вод на территории межгорной впадины Хэйхэ в северо-западной части КНР и прогнозная оценка ресурсов подземных вод для промышленно-сельскохозяйственного водоснабжения. Для достижения поставленной цели в рамках настоящих исследований решались следующие задачи: 1. Изучение физико-географических и геолого-структурных условий межгорной впадины Хэйхэ и определение их роли в формировании подземных вод бассейна.
2. Исследование закономерностей строения гидрогеологического разреза и распределения геофильтрационных параметров основного водоносного комплекса рыхлых четвертичных отложений.
3. Исследование положения и типа внешних и внутренних границ бассейна и оценка гидродинамических условий на них.
4. Проведение оценки всех составляющих баланса подземных вод на основании имеющихся фактических материалов.
5. Оценка основных элементов водного баланса потока подземных вод и уточнение геофильтрационных параметров четвертичного водоносного комплекса на основе использования методов математического моделирования.
6. Оценка естественных ресурсов и эксплуатационных запасов подземных вод артезианского бассейна Хэйхэ и разработка рекомендаций для их рационального изучения и использования.